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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Enhancing protein fold determination by exploring the complementary information of chemical cross-linking and coevolutionary signals

Texto completo
Autor(es):
dos Santos, Ricardo N. [1, 2] ; Ferrari, Allan J. R. [1] ; de Jesus, Hugo C. R. [1] ; Gozzo, Fabio C. [1] ; Morcos, Faruck [3] ; Martinez, Leandro [1, 2]
Número total de Autores: 6
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Estadual Campinas, Inst Chem, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil
[2] Univ Estadual Campinas, Ctr Computat Engn & Sci, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil
[3] Univ Texas Dallas, Dept Biol Sci, Richardson, TX 75080 - USA
Número total de Afiliações: 3
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Bioinformatics; v. 34, n. 13, p. 2201-2208, JUL 1 2018.
Citações Web of Science: 2
Resumo

Motivation: Elucidation of protein native states from amino acid sequences is a primary computational challenge. Modern computational and experimental methodologies, such as molecular coevolution and chemical cross-linking mass-spectrometry allowed protein structural characterization to previously intangible systems. Despite several independent successful examples, data from these distinct methodologies have not been systematically studied in conjunction. One challenge of structural inference using coevolution is that it is limited to sequence fragments within a conserved and unique domain for which sufficient sequence datasets are available. Therefore, coupling coevolutionary data with complimentary distance constraints from orthogonal sources can provide additional precision to structure prediction methodologies. Results: In this work, we present a methodology to combine residue interaction data obtained from coevolutionary information and cross-linking/mass spectrometry distance constraints in order to identify functional states of proteins. Using a combination of structure-based models (SBMs) with optimized Gaussian-like potentials, secondary structure estimation and simulated annealing molecular dynamics, we provide an automated methodology to integrate constraint data from diverse sources in order to elucidate the native conformation of full protein systems with distinct complexity and structural topologies. We show that cross-linking mass spectrometry constraints improve the structure predictions obtained from SBMs and coevolution signals, and that the constraints obtained by each method have a useful degree of complementarity that promotes enhanced fold estimates. (AU)

Processo FAPESP: 10/16947-9 - Estrutura, dinâmica e função em proteínas: simulação computacional e desenvolvimento de algoritmos
Beneficiário:Leandro Martinez
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 15/13667-9 - Estudos de sistemas multiméricos de proteínas através de cross-linking, espectrometria de massas e modelagem molecular
Beneficiário:Ricardo Nascimento dos Santos
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
Beneficiário:Munir Salomao Skaf
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
Processo FAPESP: 13/05475-7 - Métodos computacionais de otimização
Beneficiário:Sandra Augusta Santos
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 14/17264-3 - Novas fronteiras em proteômica estrutural: caracterizando estruturas de proteínas e complexos proteicos por espectrometria de massas
Beneficiário:Fabio Cesar Gozzo
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 16/13195-2 - Modelagem da estrutura de proteínas e de complexos protéicos usando dados de espectrometria de massas
Beneficiário:Allan Jhonathan Ramos Ferrari
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado